抗混叠失真IIR数字滤波器的设计与仿真

采用冲激响应不变法在IIR数字高通和数字带阻滤波器的设计过程中,如果在模拟信号频带之间进行频带变换将会发生频谱混叠失真,如果将频带变换放在数字信号频带中进行则可以消除冲激响应不变法带来的频谱混叠失真问题。通过巴特沃斯数字带阻滤波器的设计实例提出了抗混叠失真的具体设计方法和步骤,由仿真结果可以看出,采用"数字-数字频带变换"的设计方法能够有效避免混叠现象发生,是一种有效可行的设计IIR数字滤波器的方法。     

一种抗混叠失真的IIR数字滤波器设计方法

在无限长单位冲激响应(IIR)数字滤波器的设计中,用冲激响应不变法模拟滤波器的数字化过程,会发生频谱混叠失真,所以该映射方法一般不能应用于设计IIR数字高通和数字带阻滤波器.用"数字-数字频带变换"方法设计滤波器,可消除冲激响应不变法带来的频谱混叠失真的问题.通过具体的设计实例,提出"数字-数字频带变换"的方法.仿真结...     

虚拟频谱滤波器的仿真与设计

文章选取NI公司的LabVIEW编译软件来设计一个双通道频谱滤波器。主要用于分析由仿真信号产生的带噪声信号。根据带通滤波器后的频率响应,以及滤波前后的信号的双通道谱测量结果,来检测滤波后的信号频谱是否存在于通带范围内,从而设计出一个实际可应用的虚拟频谱滤波器。     

一种超高速频分多路数据采样方法

目的　解决在超高速数据采集系统中多通道采样技术存在的非等间隔采样、通道增益失配和频谱混叠等问题。方法　用两路下变频器,在带通滤波器通带之间产生100%带宽的隔离带,利用改进的频分多路采样法实现了新的并行采样。结果　改进的频分多路采样法只用两路下变频器,比原有方法减少了n-3路,使得设计与实现大大简化,由于带通滤波器通带之间有100%带宽的隔离带,使频谱混叠问题得到较好地解决。结论这种新方法有效地避免了多通道采样过程中存在的实际问题,为高速数据采样提供了一种技术途径。     

eLoran接收机的数字滤波器设计

根据eLoran信号的特点,采用内插结构FIR带通滤波器与LMS自适应滤波器相结合的方法,滤除eLoran信号中频带内、外的噪声和干扰。首先利用内插结构FIR滤波器抑制带外干扰,在直接FIR滤波器的基础上介绍插值滤波器设计方法,根据eLoran信号的频谱特性设计出满足要求的内插结构FIR带通滤波器,通过比较发现:在相同的参数下,插值滤波器比直接FIR滤波器节省了很大的阶数,在工程应用上有很大的优势,而且所要求的频带越窄,采样率越大,节省资源的百分比就越大。其次,采用LMS自适应滤波器可以很好地滤除频带内的干扰和噪声,从而有效恢复理想eLoran信号。     

预失真系统的采样率和滤波器带宽的设计

给出了预失真系统中信号源采样率和滤波器带宽的合理设计方法.考虑到腔体滤波器能较好地滤除射频信号的高阶互调分量,预失真信号通常只需补偿功放的3阶互调失真,因此3阶互调分量应尽可能少地有混叠、有损失送至功放.根据奈奎斯特定理,应对信号源进行3～4倍过采样,带通滤波器的带宽应取3～4倍过采样对应的带宽.仿真结果表明,设计方法合理,能以较低的计算复杂度和硬件成本获得良好的线性化性能.     

适用于∑－△ADC的半波滤波器设计

讨论了∑－△模数转换器（ＡＤＣ）中降采样部分的数字抗叠混滤波器的设计要求和结构，着重介绍了低过采样率情况下半波滤波器的设计过程和有关证明，并给出了４组滤波器的数据．     

基于奇异值分解和共振解调的滚动轴承故障特征提取

针对共振解调方法容易受到噪声干扰,以及带通滤波器参数难以确定,很大程度上依赖经验的问题,提出一种基于奇异值分解和共振解调的滚动轴承故障特征提取方法;利用奇异值分解算法,将轴承振动信号分解成多个奇异值分量,计算各分量的峭度值,选择峭度值最大的分量,利用谱峭度算法确定中心频率和带宽,并对该分量信号进行带通滤波和包络解调分析。结果表明,提取性能以及鲁棒性能实验证明了该方法能够自适应确定滤波频带,降低噪声干扰的影响,并且在带通滤波器失效情况下有良好的稳定性。     

数字滤波器在I/F转换器中的应用

I/F转换器,即电流-频率转换器,广泛应用在高精度测试设备及惯性导航系统中。为了获得I/F转换器稳定的输出频率,本文提出了利用巴特沃斯低通数字滤波器对I/F转换器中噪声处理的方法。通过分析I/F转换器频率合成前的A/D值,以及噪声频谱特性,由此设计数字滤波器。实验结果表明,本方法对噪声信号有较好的滤除效果,使I/F转换器的输出频率的稳定性得以提高。     

关于IIR数字滤波器的设计

滤波器在实际信号处理中起到了非常重要的作用。任何检测的信号都含有噪声,而滤波是去除噪声的基本手段。本文介绍IIR数字滤波器设计。IIR滤波器设计主要内容包括：巴特沃思、切比雪夫模拟低通滤波器设计;脉冲响应不变法和双线性变换法的数字化变换方法;数字高通、带通和带阻滤波器的设计。     

五阶IIR低通数字滤波器的性能

利用Matlab软件平台,以双线性变换法设计的五阶IIR数字低通滤波器为例,推导其阶数与通带最大衰减、阻带最小衰减、通带边界角频率、阻带边界角频率的关系式,并结合系统函数、Z域分析等理论,以及仿真结果对滤波器的过渡带和阻带进行深入分析.结果表明,五阶IIR数字低通滤波器是一个稳定的系统,相位在通带和阻带内出现延迟.当频率为0.25π rad/s时,相位状态存在反向突变,传输的信号包络崩溃并进入过渡带,此时,相位呈现超前状态;当阻带内幅度响应衰减为0后,系统信号仍存在相位变化,且有微量信号通过.     

多功能数字滤波器的设计与应用

数字滤波器设计是教学中的主要内容之一，同时也是教学中的一个难点。该文介绍了一种基于LabVIEW软件开发平台设计的集各种数字滤波器为一体的多功能数字滤波器，系统包含了各种数字滤波器的特点和功能。在数字滤波器设计的教学中，引入计算机辅助教学手段，运用LabVIEW软件进行数字滤波器设计及实现，可增强学生的感性认识，加深对数字滤波器设计基本原理的理解，有效地提高了教学效果。     

波谱分析滤波器的算法研究及LabVIEW实现

通过对波谱滤波器的分析，提出了波谱滤波器组的优化算法．在LabVIEW环境下对算法进行了仿真，结果表明了该算法的正确性．该算法使运算量大大减少，为设计实际系统提供了依据．     

窄带干扰抑制技术在直接序列扩频通信系统中的应用

直接序列扩频通信系统的扩频增益受限,强功率的窄带干扰对其性能影响较大,为了提高系统的通信效果,需要采取信号处理技术来抑制干扰.笔者对可调谐数字外差滤波器进行了改进,提出了应用于直接序列扩频通信系统中的可调谐数字外差自适应陷波窄带干扰抑制技术,它是一种新的滤波器结构,能够自适应精确跟踪干扰频率,并能控制陷波的带宽及深度,具有较高的灵活性和实用性.通过仿真实验,该滤波器克服了其它处理方法的一些不足,具有滤波系数简单,稳定性好,适应性强,对系统性能影响较小,能跟踪快变的干扰等优点.     

离散余弦列率滤波器的设计及应用

为在信号滤波领域发挥离散余弦变换（ＤＣＴ）潜在的优良特性,提出了离散余弦列率滤波的时域卷积算法,引入一种新型的线性相位数字滤波器－离散余弦率滤波器（ＤＣＳＦ）导出了任意长度一维和二维ＤＣＳＦ的设计公式,讨论了这种滤波器在广义标量维纳滤波和倍频程于带滤波中的应用,实验结果表明,ＤＣＳＦ可实现无形波失真的良好滤波效果,ＤＣＳＦ滤波算法简单,其计算量（乘法和加法）仅为采用快速ＤＣＴ（ＦＣＴ）的算法的１／     

一种基于CIC和FIR的低功耗数字滤波器设计

针对地震信号采集系统中的滤波器设计问题,提出一种基于CIC滤波器和FIR滤波器的低功耗数字滤波解决方案.系统由四级前端CIC滤波器、三级前端FIR滤波器和一级离线均衡FIR滤波器构成,以满足地震信号采集系统和地质勘探的需求.对各级滤波器和整个系统的幅频特性和相频特性进行了研究,并通过仿真完成性能验证,结果显示此低功耗数字滤波系统的性能完全能够满足实际需求;将此低功耗数字滤波系统与当前业界的片上数字滤波解决方案进行对比,证明了此低功耗数字滤波系统能够大幅减少总运算量和前端功耗运算量.     

基于LabVIEW的零相位滤波器在碰撞实验中的应用

针对碰撞实验的信号特点,分析和设计了一种零相位滤波器.结合虚拟仪器软件平台LabVIEW,对采集到的原始信号序列应用时域延拓算法构造新序列,同时利用窗函数法设计零相位滤波器的参数.然后参照汽车碰撞实验法规要求,选取相应的频率等级进行滤波,滤波后再删除扩展序列.实验结果表明,和传统滤波器相比零相位滤波器不仅能够避免相位延时,而且更好地消除了信号起始端的波形失真.     

Analysis of realizable rational decimated nonuniform filter banks with direct structure

In the design of nonuniform filter banks （NUFBs） with direct structure, the location of each analysis filter, corresponding to the sampling factor satisfying maximal decimation condition, should be set properly to avoid large aliasing. In this paper, a necessary and sufficient condition for the setting of the location of each analysis filter is derived. The NUFBs, we focus on, have rational decimation factors. Based on the derived condition, the frequency support of each analysis filter for the realizable NUFBs can be determined directly in such a way that the analysis filters can extract the corresponding bands of the input signal. This provides a guideline for the design of NUFBs with direct structure in choosing proper locations of analysis filters.     

频响改善的低功耗CIC抽取滤波器

针对传统递归型CIC(cascaded-integrated comb filters)抽取滤波器功耗较大、频率响应特性不理想的缺陷,设计了一种改进的非递归型CIC抽取滤波器.利用降序素数分解和多相分解使CIC滤波器以多级多相的低功耗结构实现,通过适当增大级联因子提高抽取器的混叠抑制比,同时利用一个2阶的SIN型补偿滤...     

基于SRAA延迟渲染抗锯齿王斌

随着三维场景中抗锯齿技术的不断发展,抗锯齿技术已被广泛应用于航空飞行模拟、3D游戏、虚拟现实以及其它实时图形绘制应用中.针对当前抗锯齿技术中仍然存在的资源消耗大,模型部分边缘缺失,过度模糊等导致失真的问题,提出了一种基于SRAA（Subpixel Reconstruction Antialiasing）算法和延迟渲染方法的新型抗锯齿技术.首先,把三维模型的位置、深度、法线和颜色信息存储到G buffer（Geometry Buffer）中;然后,对三维模型的每个像素点进行采样,同时结合法线和深度信息,进行联合双边滤波,计算每个像素的混合权重;最后,计算每个像素加权混合后的颜色值,渲染整个三维模型场景.在此过程中,引入了像素的几何信息,较好的避免了过度模糊问题.同时采用延迟渲染,将原本需要3D化计算的光照数据转化为2D计算,提高了实时绘制性能